Nanomateriály: Když lidé předčili samotného Boha

27. 1. 2012  |  Karel Javůrek  |  Věda

Éra nanotechnologie se posouvá k nepředstavitelným zítřkům. Budou patřit materiálům, jež se v přírodě ani ve vesmíru nevyskytují.

Většina hmoty v našem okolí a s tím spojené předměty jsou tvořeny atomy. Dle jejich druhu a různého počtu protonů v jádře rozlišujeme chemické prvky, které již v roce 1869 Dimitrij Ivanovič Mendělejev pěkně seřadil do přehledné tabulky. Nejstarší tabulka tohoto druhu ale pochází už z roku 1772.

V 19. a 20. století se vědci zaměřovali na zkoumání, co a jak je vlastně ukryto v samotné hmotě kolem nás. Postupně se zanořovali do stále větší hloubky a menších rozměrů. Ke konci dvacátého století se pak objevila nová věda, která se přímo zabývala inženýrstvím v nanometrových rozměrech.

  • 1 nanometr (nm) = 1 miliardtina metru = 1 miliontina milimetru

Nanotechnologické období trvá už několik desítek let. Nanomateriály už nenajdeme pouze v teoretických pracích a stamilionových laboratořích. Ve velkém se začínají objevovat i v běžných předmětech.

Doba nanotechnologická

Novou éru po teoretické stránce asi nejvíc odstartoval legendární Richard Feynman . Svou prací inspiroval mnohé další vědce a dokázal, že svět se nemusí chovat pouze tak, jak ho známe doposud, ale i zcela jinak. Že může popírat veškeré známé zákony.

„Tam dole je hodně místa.“ Richard Feynman

Feynman již ve své době předpovídal, že budeme moci sami vytvářet hmotu podle potřebných kritérií, s přesně definovanými počty a druhy atomů ve strukturách, jež nelze v přírodě ani ve vesmíru pozorovat. V takto malých rozměrech se navíc objevují jevy, které lze správnou konfigurací přenést i do makroskopických rozměrů.

Zvláštní, neuvěřitelné kvantové jevy a vlastnosti látek jsou převedené do běžných rozměrů a souměrné k člověku, předmětům či strojům. Zdají se vám antigravitační látky a supravodiče při běžné teplotě z říše vědeckofantastických příběhů a filmových pláten? Za pár desítek let vám to přijde stejně běžné, jako létání nad oblaky spolu s dalšími stovkami lidí, okamžitý videohovor s kýmkoli na druhé straně planety, přehrávání záznamu reality z minulosti v rozlišení Full HD či bezdrátové ovládání robotického vozítka na jiné planetě.

Materiály, které takřka dokonale odpuzují vodu, byly objeveny už v osmdesátých letech. Víte, že povrch, který odpuzuje vodu, nelze zašpinit? Podívejte se na video.

Replikátoři ve vašem těle

Inženýrství v nanometrových rozměrech dává lidstvu možnost kromě „umělé hmoty“ tvořit i pracující pokročilé stroje, které mohou vykonávat naprogramovanou činnost. Nebo se vám představa miniaturních strojů pracujících ve vašem těle na různých procesech zdá nepřijatelná? Báli byste se?

Není to přece žádná novinka. Tyto jednoduché „stroje“ jsou již v miliardách a bilionech ve vašich buňkách, ze kterých je tvořeno vaše hmotné tělo. Na zajímavé přednášce TED si můžete prohlédnout jedny z prvních detailních a přesných zobrazení, jak vše ve hmotě vašeho těla pracuje.

Systémy v lidském těle se vytvořily postupným zlepšováním a škálováním technologií, které však ještě neřídil člověk. Evoluce měla dostatek času na vyzkoušení všech možností, včetně těch, které nefungovaly. Člověk ale poprvé vstupuje do doby, kdy takto malé stroje sám vyrobí, přizpůsobí a vylepší jejich fungování.

Hranice možností navíc posune vývoj opět o velký kus dál; s velkou pravděpodobností se tak stane již velmi brzo. To, co v rámci evoluce trvalo stovky milionů let, člověk zvládne i za několik desítek let.

Neviditelné nebezpečí

Příchod nanotechnologie s sebou ale samozřejmě nese i řadu nebezpečí, žádný posun ve vývoji není pouze kladný. Některé druhy miniaturních částic mohou velmi snadno poškodit i samotnou DNA a spojené procesy. S tím souvisí i bezpečnostní rizika při výrobě. Se všemi těmito problémy se musí počítat; a jak víme, nehody se stávají i té nejpokročilejší civilizaci.

Problémem tak možná ani nejsou samotné nanotechnologické materiály, ale případný odpad při jejich výrobě a v budoucnu i teoretické zneužití a možnosti katastrof. Oproti nim mohou být pandemie pouhou demoverzí s omezenou dobou.

Stejně jako je síla atomových výbuchů z pohledu člověka obrovská a smrtící, budou nanotechnologické částice a stroje nebezpečné z druhé strany – z miniaturního světa. Nepomůže meč, pistole ani atomový úkryt. Nanovetřelci se dostanou všude a obrana bude možná opět pouze z nanotechnologického světa. Doma na koleně ji rozhodně nevyrobíte.

O virech a jejich všudypřítomnosti i v budoucnu jsme psali například v článku „Nebezpečné viry útočí na organismy i počítače“

Materiálová revoluce

V nejbližší budoucnosti to budou zřejmě právě materiály a nanotechnologické stroje, které změní svět možná i k nepoznání. Popusťte uzdu své fantazii a připravte se na změny, které budou šílenější, než si můžete představit.

Ale nebojte se. Podobně jako dnes nedokážete kvůli postupnému zlepšování vnímat pokrok a dostupné technologie, nebudete ani za dvacet let překvapeni, že vaše děti jezdí na antigravitačních skateboardech. Člověk si zvyká rychle a výjimečný stav se velmi rychle stane normálním.

Nejčtenější

Další weby Mladé fronty